《磁现象和磁场磁场感应强度 PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁现象和磁场磁场感应强度 PPT课件.ppt（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章第三章 磁磁 场场物理选修物理选修物理选修物理选修3 3 3 31 1 1 1第一、二节第一、二节 磁场与磁场强度磁场与磁场强度一、整体感知，建立概念一、整体感知，建立概念一、整体感知，建立概念一、整体感知，建立概念请大家阅读课本请大家阅读课本P80P80页找出以下几个概念页找出以下几个概念永磁体、磁性、磁极、磁极间的作用、磁永磁体、磁性、磁极、磁极间的作用、磁化、退磁化、退磁磁现象的发展历史磁现象的发展历史东汉王充在东汉王充在论衡论衡中中写道：写道：“司南之杓司南之杓,投投之于地之于地,其柢指南。其柢指南。”2 2.磁性：能够吸引铁质物体的性质磁性：能够吸引铁质物体的性质1 1.永永磁
2、体：磁体：天然磁石和人造磁铁天然磁石和人造磁铁3.3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极小磁针静止时小磁针静止时 指南的磁极叫做指南的磁极叫做南极南极,又叫又叫S S极极;指北的磁极叫做指北的磁极叫做北极北极,又叫又叫N N极极4.4.磁极间的相互作用磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸*5.5.无磁性物体变为有磁性物体无磁性物体变为有磁性物体的过程的过程叫叫磁化磁化,有磁性物体变为无磁性物体有磁性物体变为无磁性物体的过程的过程叫叫退磁退磁磁现象磁现象二、深入探究二、深入探究电流的磁效应电流的磁效应思考：思考：是否只有磁铁周围才存
3、在磁场是否只有磁铁周围才存在磁场?奥斯特实验：电流的磁效应奥斯特实验：电流的磁效应1777年年8月月14日生于丹麦朗格兰德岛一日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭个药剂师家庭12岁开始帮助父亲在岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等天文、数学、物理、化学等1806年年任哥本哈根大学物理学教授，任哥本哈根大学物理学教授，1820年年4月发现了月发现了电
4、流的磁效应电流的磁效应.1821年被选为年被选为英国皇家学会会员，英国皇家学会会员，1823年被选为法年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长协会会长 思考列思考列问题实验成功的关成功的关键在哪里在哪里?这个个实验说明了什么？明了什么？有何意有何意义？改改变电流之后小磁流之后小磁针转向向发生生变化化说明了什么明了什么？归纳总结一、一、实验成功的关成功的关键：通通电直直导线要南北水平放置，磁要南北水平放置，磁针要平行的放要平行的放置于置于导线的的正正下方或下方或正正上方。上方。二、二、该实验的意的意义：1、说明明电流流产生了磁生了磁场，即即电流的磁效流的
5、磁效应；2、揭示了揭示了电和磁的和磁的联系，系，为以后法拉第以后法拉第电磁磁感感应现象奠定了基象奠定了基础。三、改三、改变电流之后小磁流之后小磁针转向向发生生变化化说明明电流方向不同流方向不同产生的磁生的磁场方向不同。方向不同。什么是磁场？它具有什么性质？什么是磁场？它具有什么性质？1、磁场：磁铁周围空间存在的一种特殊物质。、磁场：磁铁周围空间存在的一种特殊物质。2、电流的磁效流的磁效应说明了明了电流流在其周在其周围空空间产生磁生磁场，磁，磁铁不是磁不是磁场的唯一来源。的唯一来源。问题问题1 1：电流对小磁针如何发生作用的？电流对小磁针如何发生作用的？磁体电流磁场思考：思考：磁体是否磁体是否对
6、电流有作用？流有作用？问题问题2 2：磁体对通电导体之间的相互作用力又是通过什么发生的磁体对通电导体之间的相互作用力又是通过什么发生的呢？呢？磁体磁场电流归纳总结归纳总结：磁体与电流之间通过磁场发生相互作用：磁体与电流之间通过磁场发生相互作用问题问题3 3：电流与电流之间是否有力的作用？电流与电流之间是否有力的作用？实验结论实验结论:同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。反向电流相互排斥。思考：思考：电流和电流之间的相互作电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？用力是通过什么发生的呢？电流电流电流电流磁场磁场注：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，注：磁体与磁体之间、磁体
7、与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过是通过磁场磁场发生的。发生的。归纳总结3、磁、磁场的性的性质：磁磁场对放入其中的磁放入其中的磁铁和通和通电导体具有力的作体具有力的作用。用。练习练习1.下列关于磁场的说法中下列关于磁场的说法中,正确的是正确的是()A磁场跟电场一样磁场跟电场一样,是人为假设的是人为假设的B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场场C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周围有磁场D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的都是通过磁场
8、发生的2、以下说法中正确的是、以下说法中正确的是()A磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的它是人们为了研究问题方便而假想出来的B同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引C磁体和通电导体都能产生磁场磁体和通电导体都能产生磁场D若小磁针受到力的作用，则该点一定存在若小磁针受到力的作用，则该点一定存在磁场磁场3、以下说法中正确的是、以下说法中正确的是()A磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的生的B磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生
9、作用时才产生生作用时才产生C磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的磁场共同产生的D电荷周围同时产生电场和磁场电荷周围同时产生电场和磁场1.1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.3.地磁的北极在地理的地磁的北极在地理的南极附近南极附近,地磁的南极在地磁的南极在地理的北极附近地理的北极附近,但两者但两者并不完全重合并不完全重合,它们之间它们之间的夹角称为磁偏角的夹角称为磁偏角4.4.磁偏角的数值在地球上磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的地球磁场地球磁场4、在地
10、球赤道上空有一小磁针处于水平静止在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态状态,突然发现小磁针突然发现小磁针N极向东偏转极向东偏转,由此可知由此可知（）A一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针极靠近小磁针 B一定是小磁针正一定是小磁针正 东方向有一条形磁铁的东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针极靠近小磁针C可能是小磁针正上可能是小磁针正上 方向有电子流自南向方向有电子流自南向北水平通过北水平通过D可能是小磁针正上方向有电子流自东向西可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过水平通过目标检测题1、奥斯特实验说明了、奥斯特实验说明了()A磁场的存在磁场的存
11、在 B磁场的方向性磁场的方向性C电流可以产生磁场电流可以产生磁场 D磁体间有相互作用磁体间有相互作用2、铁棒、铁棒A能吸引小磁针，铁棒能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁能排斥小磁针，若将铁棒棒A靠近铁棒靠近铁棒B时，下述说法中正确的是时，下述说法中正确的是()AA、B一定相互吸引一定相互吸引BA、B一定相互排斥一定相互排斥CA、B间可能无磁场力作用间可能无磁场力作用DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥可能相互吸引，也可能相互排斥方方3、在奥斯特电流磁效应的实验中在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线通电直导线应该应该 （）A平行南北方向平行南北方向,在小磁针正上方在小磁针正上方 B平行东
12、西方向平行东西方向,在小磁针正上方在小磁针正上方 C东南方向东南方向,在小磁针正上方在小磁针正上方 D西南方向西南方向,在小磁针正上在小磁针正上4、如图所示弹簧测力计下挂一铁球，从、如图所示弹簧测力计下挂一铁球，从一条形磁铁的一条形磁铁的S极逐渐移到它的极逐渐移到它的N极，弹极，弹簧测力计的示数将（）簧测力计的示数将（）A.不变不变 B逐渐变小逐渐变小 C先增大后减小先增大后减小 D先减小后增大先减小后增大 电场电场电场力电场力FF/q表示电场的强弱表示电场的强弱电荷电荷电荷电荷q q q q磁场磁场磁场力磁场力F?磁场磁场的强弱的强弱电流电流电流电流磁体磁体磁体磁体电场强度电场强度E磁场强度
13、磁场强度?描述磁场的强弱和方向描述磁场的强弱和方向第二课时、深入探究第二课时、深入探究磁场的描述磁场的描述问题1：电场中我中我们用用电场强强度来定量描述度来定量描述电场强强弱，弱，那么磁那么磁场中我中我们用什么来描述磁用什么来描述磁场强强弱呢？弱呢？思考：思考：1、某点的电场强度的方向与放入该点、某点的电场强度的方向与放入该点的正电荷的受力方向存在什么关系？的正电荷的受力方向存在什么关系？2、磁感应强度的方向就是磁场的方向，、磁感应强度的方向就是磁场的方向，磁场的方向是如何规定的？磁场的方向是如何规定的？一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向物理学规定：物理学规定：小磁针小磁针N极极(北极北
14、极)的受力方向的受力方向或或小磁针静小磁针静止时止时N极所指的方向极所指的方向，规定为该点的，规定为该点的磁场磁场方向方向,即即磁感应强度的方向磁感应强度的方向1.有关磁感应强度有关磁感应强度B的方向说法正确的是（的方向说法正确的是（）A、B的方向就是小磁针的方向就是小磁针N极所指的方向极所指的方向B、B的方向就是小磁针静止时的方向就是小磁针静止时S极所指的反方极所指的反方向向C、B的方向与小磁针的方向与小磁针N极的受力方向一致极的受力方向一致D、B的方向垂直于该处磁场的方向的方向垂直于该处磁场的方向2、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说
15、法中，不正确的是法中，不正确的是()A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C磁感应强度的方向与小磁针磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向极所受磁场力的方向相同相同D磁感应强度的方向与小磁针静止时磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向极所指的方向相同相同问题问题2：磁感应强度的大小能否从小磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究磁针受力的情况来研究?问题问题3：磁场不仅能对磁体有作用力磁场不仅能对磁体有作用力,还对通还对通电导体有作用力电导体
16、有作用力.能否用很小一段通电导体来能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱检验磁场的强弱?电流元：（理想化模型）很短的一段通电导线中电流元：（理想化模型）很短的一段通电导线中的电流的电流I与导线长度与导线长度L的乘积的乘积IL.是否可通过检验电流元受力来检验磁场强弱？是否可通过检验电流元受力来检验磁场强弱？问题问题4、探究通电导线在磁场中受力与哪些因素、探究通电导线在磁场中受力与哪些因素有关？有关？二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小演示实验演示实验思考：通电导线在磁场中受力方向是磁场方向吗思考：通电导线在磁场中受力方向是磁场方向吗？1 1、保持磁场和通电导线的长度不变，、保持磁场和通电导线
17、的长度不变，改改变电流变电流的大小。的大小。2 2、保持磁场和导线中的电流不变，、保持磁场和导线中的电流不变，改变改变通电导线的通电导线的长度长度。实验方案设计实验方案设计结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。大，导线所受的安培力就越大。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。长，导线所受的安培力就越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。通电导线和磁场垂直通电导线和磁场垂直时时,导线受力的大小和导线中的导线受力的大小和导
18、线中的电流电流 I 成正比，和导线的长度成正比，和导线的长度L成正比，即和电流成正比，即和电流I和长度和长度L L的乘积的乘积ILIL成正比。成正比。F=BILF=BIL1 1、磁感应强度的定义式、磁感应强度的定义式:B=B=（条件：电流和磁场方向垂直）（条件：电流和磁场方向垂直）ILILF F 精确的实验表明：精确的实验表明：通电导线和磁场平行通电导线和磁场平行时时,导线导线不受磁场力的作用不受磁场力的作用2 2、单位：特斯拉，简称特、单位：特斯拉，简称特1T=1 AmN4 4、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量，用来描述磁场力的性质方向的
19、物理量，用来描述磁场力的性质3 3、B B为矢量，大小表示磁场的强弱，为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。方向即为磁场的方向。讨论：如果讨论：如果I I与与B B不平行，也不垂直，而是成一不平行，也不垂直，而是成一定夹角定夹角时，时，B B又应该怎样求解？又应该怎样求解？练习练习1 1、匀强磁场中长、匀强磁场中长2 cm2 cm的通电导线垂直的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导线的电流为于磁场方向放置，当通过导线的电流为2 A2 A时，它受到的磁场力大小为时，它受到的磁场力大小为4 410103 N3 N，若磁场、电流不变，导线长度减小到若磁场、电流不变，导线长度减小到1 cm1
20、 cm，该处的磁感应强度是多大？，该处的磁感应强度是多大？2、由磁感应强度的定义式可知，下列说法正、由磁感应强度的定义式可知，下列说法正确的是确的是()A磁感应强度磁感应强度B与磁场力与磁场力F成正比，与电流成正比，与电流元元IL成反比成反比B同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中，所受的磁场力中，所受的磁场力F与磁感应强度与磁感应强度B成正比成正比C公式公式B只适用于匀强磁场只适用于匀强磁场D只要满足只要满足L很短，很短，I很小的条件，将其垂直很小的条件，将其垂直的放入磁场中，的放入磁场中，B对任何磁场都适用对任何磁场都适用注：注：(1)(1)磁感应强度是
21、反映磁场本身性质的物理量，磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度L和电流的大小和电流的大小I无关。无关。(3)(3)导线很短很短时，由导线很短很短时，由B=B=求得的数值即可求得的数值即可认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小(2)(2)磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力F F一定为零；通电导线受到的磁场力一定为零；通电导线受到的磁场力F F为零时，为零时，磁感应强度不一定为零。磁感应强度不一定为零。3、下列说法中正确的是、下列说法
22、中正确的是()A电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零则该处磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱的强弱D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱积的比值表示该处
23、磁场的强弱4.关于磁感应强度大小下列说法正确的是（关于磁感应强度大小下列说法正确的是（）A、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大一定大B、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向磁感应强度的方向C、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等时受力大小一定相等时受力大小一定相等D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关通电导线受力的大小和方向无关目标检测题1、下列关于磁感应强度的说法中正确的是、下列关于磁感应
24、强度的说法中正确的是()A通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场场B将将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同不同位置，受磁场力一定相同C通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向的方向D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关电导线受力的大小和方向无关目标检测题2、长、长10 cm的通电直导线，通以的通电直导线，通以1 A的电流，在的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间磁场强弱、方向都一样的空间(
25、匀强磁场匀强磁场)中某处中某处受到的磁场力为受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度，则该磁场的磁感应强度为为()A0 B2 T C4 T D5 T目标检测题3、磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，、磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是通入的电流是2.5 A，导线长，导线长1 cm，它受到，它受到的安培力为的安培力为5102 N，这个位置的磁感应，这个位置的磁感应强度是强度是 ；如果把通电导线中的电流增；如果把通电导线中的电流增大到大到5 A时，这一点的磁感应强度是时，这一点的磁感应强度是 ，如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里
26、没有磁场是否可以肯定这里没有磁场 。4 4、在磁场中的同一位置、在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线先后引入长度相等的直导线a a和和b b，a a、b b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力表现的是导线所受的力F F与通过导线的电流与通过导线的电流I I的关系。的关系。a a、b b各自有一组各自有一组F F、I 的数据，在图像中各描出一个点。在的数据，在图像中各描出一个点。在A A、B B、C C、D D四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（）abOI IFabOI IFbI IFaObI IFaOABCD